[发明专利]一种独立分区层燃烟气循环燃烧系统及其使用方法

说明书

一种独立分区层燃烟气循环燃烧系统及其使用方法，涉及一种低氮燃烧系统及其使用方法。本发明是为了解决现有层燃锅炉燃烧过程中生成NOx量较大的技术问题。本发明系统是由再循环引风机、分支管路电动调节阀、后拱至锅炉后墙的烟气连通管路、连通管路调节阀和分区拱组成；再循环引风机入口与层燃锅炉引风机出口连通，再循环引风机出口与炉排风室连通，再循环分支管路上设置电动调节阀；炉膛后拱上引出炉膛后拱至锅炉后墙的烟气连通管路并设置调节阀；在炉膛后拱下方设置分区拱。本系统使用方法：一、控制再循环烟气总量；二、控制各风室内的再循环烟气量；三、控制连通管路调节阀。本发明具有以下有益效果：本发明降氮效率为25％‑27％。

技术领域

本发明涉及一种低氮燃烧系统及其使用方法。

背景技术

我国现役燃煤工业锅炉约54.6万台，占目前在役工业锅炉总数的85％，且每年以1.5％左右的速度递增。燃煤工业锅炉年用煤量5-6亿吨，约占全国年用煤总量的18％。工业锅炉每年的总能源消耗和污染排放均位居全国工业行业第二。

在工业锅炉污染物减排的研究中，SO₂和烟尘的研究开展比较早，而且已经取得不少的研究成果，并已经工业化应用。由于工业锅炉低温燃烧等特点，使得其生成的NOx量相对较少(400-700mg/Nm³)。所以，工业锅炉的NOx减排工作一直未受到充分的重视。近几年我国的环保要求逐年提高，使得工业锅炉的NOx排放问题越发凸显。特别是NOx在城市空气环境中对PM 2.5的二次源贡献率逐渐受到关注。因此，开发与燃烧过程协同的经济型层燃锅炉低NOx燃烧技术，显得十分紧迫。

煤的层燃技术历史悠久，但是针对层燃过程的NOx经济性控制是新问题。现有烟气再循环控制氮氧化物排放的理论仅从机理层面上认为循环烟气的混入降低了穿过煤层气流的氧浓度，抑制了燃料氮与氧的反应。现有涉及烟气再循环降低NO的燃烧技术专利都依据上述理论，采用将再循环烟气单独或混入一次风送入层燃锅炉风室，实际降氮效率不超过20％，同时还导致煤层胶结、跑火、锅炉效率降低的问题。层燃锅炉因其负荷适应性好、燃烧工况稳定等优势，今后还将长期、大量地应用于各个领域。层燃锅炉特殊的区段燃烧特性，已经具备分级燃烧的特征，如果能够通过工艺技术和结构措施充分发挥其已有低氮燃烧优点，并克服存在的不足之处，在保证其燃烧的前提下，将可能实现其对燃烧过程中生成NO的有效还原。

发明内容

本发明是为了解决现有层燃锅炉燃烧过程中生成NOx量较大的技术问题，从而提供一种独立分区层燃烟气循环燃烧系统及其使用方法。

本发明的一种独立分区层燃烟气循环燃烧系统是由层燃锅炉、除尘器、层燃锅炉引风机、再循环引风机输入管路、再循环引风机、再循环引风机输出管路、再循环分支管路、分支管路电动调节阀、风室电动调节阀、风室压力测量表、后拱至锅炉后墙的烟气连通管路、连通管路调节阀和分区拱组成；

除尘器的入口与锅炉的烟道出口连通，除尘器的出口与层燃锅炉引风机的入口连通，再循环引风机输入管路的一端与层燃锅炉引风机出口的稳定段连通，再循环引风机输入管路的另一端与再循环引风机的进风口连通，再循环引风机的出风口与再循环引风机输出管路的一端连通，再循环引风机输出管路的另一端通过再循环分支管路与层燃锅炉炉排下方的第二至第六风室分别连通，每个再循环分支管路上各设置一个分支管路电动调节阀，炉排的第二至第六风室各设置一个风室电动调节阀和一个风室压力测量表；

炉膛后拱沿炉膛宽度方向均匀开多个孔，并且每个孔引出炉膛后拱至锅炉后墙的烟气连通管路至炉膛垂直段中部并进入炉膛，在炉膛后拱至锅炉后墙的烟气连通管路上设置连通管路调节阀；

在炉膛后拱下方设置分区拱，分区拱较炉膛后拱向上倾斜2°～5°，分区拱的前部延伸至炉膛喉口并向上弯折，分区拱后部延伸至炉排下方的第四风室上端，分区拱与炉膛后拱之间距离150mm～250mm。

层燃锅炉的六个风室由炉膛前拱至炉膛后拱方向依次是第一风室、第二风室、第三风室、第四风室、第五风室和第六风室。